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Soluções de Eficiência Energética Durante todo Ciclo de Vida do Processo São Paulo, Maio/2011.

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Apresentação em tema: "Soluções de Eficiência Energética Durante todo Ciclo de Vida do Processo São Paulo, Maio/2011."— Transcrição da apresentação:

1 Soluções de Eficiência Energética Durante todo Ciclo de Vida do Processo São Paulo, Maio/2011

2 May/2011Slide 2/9 Industry Sector Preços de energia dolarizados

3 May/2011Slide 3/9 Industry Sector Por que economizar? Tendência natural para aumento das tarifas Fonte: ANEEL

4 May/2011Slide 4/9 Industry Sector Distribuição de Custos no Ciclo de Vida...

5 May/2011Slide 5/9 Industry Sector Distribuição de Custos no Ciclo de Vida... Em geral, os custos para as fases de Aquisição, Projeto, Comissionamento e Instalação são bem definidos e ocorrem só uma vez. No entanto, os custos de MANUTENÇÃO e OPERAÇÃO são recorrentes durante todo o ciclo de vida do equipamento, sendo por isso responsável por 60% de todos os custos do Ciclo de Vida do Equipamento.

6 May/2011Slide 6/9 Industry Sector Produtos Siemens para eficiência energética

7 May/2011Slide 7/9 Industry Sector Produtos Siemens para eficiência energética

8 May/2011Slide 8/9 Industry Sector Produtos Siemens para eficiência energética

9 May/2011Slide 9/9 Industry Sector Totally Integrated Automation Field level Operation level (SCADA / DCS) Management level (MES) Control level PCS 7 WinCC SIMATIC Manager ERP, e.g. SAP

10 May/2011Slide 10/9 Industry Sector Instrumentação de Campo Nível:Fluxo: Pressão:Temperatura: P300DSIII HydroRanger Ultrasonic sensor Probe LU MPS, submersible sensor MAG 5100W, MAG 3100 OCM III Open channel flow HydroRanger MAG 5000, MAG 6000 Ultrasonic sensor TH-Series TF2

11 May/2011Slide 11/9 Industry Sector CCMs Inteligentes / Medidores de Energia

12 May/2011Slide 12/9 Industry Sector Gerenciamento de Energia - B.Data Funções Gerenciamento de Energia – Portal Corporativo Gestão de Cargas Controle de Cargas Controle deConsumidores Sistema de Operação e Controle Gravação Central Visualização da Planta Preparação dos Dados e armazenamento Gestão de Falhas / Alarmes Alarmes Alarmes remotos (SMS) Dispositivos de Medição Sistema de Controle de Processo PLCs Cubículos de Potência Interfaces com sistemas paralelos Gerenciamento de Energia Comercial Compra de Energia Suporte à compra Cálculo de Cenários Agenda de Energia Plano de Compras / Energia Especificações para GC Planejamento Planejamento Energético Previsão de Verbas Faturamento de Energia Alocação por Centro de Custo Avaliação / Cálculo Balanço Energia e Insumos Cálculo KPIs Alocação de Recursos Emissões Monitoramento de emissões CO 2 Disposição de Resíduos Cost transparency Monitoramento e Relatórios Conexão sistemas externos Gestão de Facilities ERP (e.g. SAP) Gestão da Manutenção Relatórios de Energia Análise e relatórios Controle Fluxo de Trabalho Visualização Intranet / Internet Mobile data recording B.Data Sistema de Operação e Controle Nível de Campo e Automação

13 May/2011Slide 13/9 Industry Sector Gerenciamento de Energia - B.Data Interface do Usuário (B.Data Explorer)

14 May/2011Slide 14/9 Industry Sector Source: MME – Aneel - Eletrobrás Por que economizar energia com Motores Elétricos?

15 May/2011Slide 15/9 Industry Sector Analise as duas variáveis da equação que define a P Consumida. Esta redução pode ser obtida de duas formas distintas: 1.Reduzindo a Potência Útil 2.Elevando a Eficiência (η % ) A instalação de Motores de Alto Rendimento contribui apenas para o aumento da eficiência. alternativasganhos maiores Diversas outras alternativas podem ser utilizadas para conseguir ganhos muito maiores. Qual é o segredo para economizar energia com motores? P Consumida = P Útil η%η%

16 May/2011Slide 16/9 Industry Sector É preciso analisar não somente o motor, mas todo o sistema de acionamento (Controles+Motor+Carga) Qual é o segredo para economizar energia com motores? 5.Transmissão Mecânica* 6.Alinhamento e Balanceamento # 5.Transmissão Mecânica* 6.Alinhamento e Balanceamento # 1.Controle de Velocidade (VFD)* 2.Qualidade de Energia # 1.Controle de Velocidade (VFD)* 2.Qualidade de Energia # 3.Carregamento do Motor* 4.Motores Alta Eficiência # 3.Carregamento do Motor* 4.Motores Alta Eficiência # OutrosOutros 8.Número de Partidas* 9.Temperatura do Ambiente # 10.Lubrificação # 11.Manutenção Painéis # 8.Número de Partidas* 9.Temperatura do Ambiente # 10.Lubrificação # 11.Manutenção Painéis # * Impacto sobre a Potência Útil # Impacto sobre a eficiência

17 May/2011Slide 17/9 Industry Sector Quatro ações principais para economia Estas são as ações mais comuns e que geralmente tem o retorno mais rápido para economia de energia 1.Controle de Velocidade. 2.Transmissão Mecânica. 3.Qualidade de Energia. 4.Carregamento do Motor. Como cada uma destas opções traz ganhos?

18 May/2011Slide 18/9 Industry Sector Alternativa 1 Alternativa 1 – Controle de Velocidade (P Útil ) Válvula de ControleControle de Velocidade

19 May/2011Slide 19/9 Industry Sector Controle eletrônico de vazão Potência Consumida M ~ ~ Transformador T Inversor VFD Bomba B Perdas: Motor M Potência Consumida Transformador T Motor M Bomba B Válvula de Controle V Perdas: X M 100% 160% 281% 285% 265% 100% 158% 160% 152% 142% Controle de vazão via válvula Potência Útil Global Potência Útil Global P Consumida 44 % inferior Alternativa 1 Alternativa 1 – Controle de Velocidade (P Útil )

20 May/2011Slide 20/9 Industry Sector Acoplamento Direto Método de maior eficiência (100%) Nem sempre podem ser utilizados Redutores Eficiência reduzida Aplicações específicas Acoplamento por Correia Perda na transmissão, que varia de acordo com o conjugado de operação e o tipo de correia Correias Sincronizadoras – eff. 98% Correias Lisas, Tipo V – eff. 95% Correias folgadas – eff. ??? Alternativa 2 Alternativa 2 – Transmissão Mecânica

21 May/2011Slide 21/9 Industry Sector 1.Desbalanceamento de Tensão. V MAX = Tensão máxima entre fases V MIN = Tensão mínima entre fases V MED = Tensão média entre fases A qualidade de energia pode interferir na eficiência do motor de duas formas: 220 V R 223 V 217 V S T d % = 2,7% Alternativa 3 Alternativa 3 – Qualidade de Energia

22 May/2011Slide 22/9 Industry Sector Alternativa 3 Alternativa 3 – Qualidade de Energia

23 May/2011Slide 23/9 Industry Sector A qualidade de energia pode interferir na eficiência do motor de duas formas: V VVVV THD n n THD % = 8% 2.Distorção Harmônica. Tensões e Correntes distorcidos Originada pelo chaveamento eletrônico de circuitos, capacitores, reatores, fontes, etc. THD – Total Harmonic Distortion Alternativa 3 Alternativa 3 – Qualidade de Energia

24 May/2011Slide 24/9 Industry Sector Alternativa 3 Alternativa 3 – Qualidade de Energia

25 May/2011Slide 25/9 Industry Sector Alternativa 4 Alternativa 4 – Carregamento do Motor Faixa de Operação Mais Comum Eficiência Carregamento Ponto Crítico

26 May/2011Slide 26/9 Industry Sector Comparação da Eficiência de Motores 75 cv / 2 pólos Concorrente Std Concorrente Alto Rend

27 May/2011Slide 27/9 Industry Sector Comparação da Eficiência de Motores 150 cv / 2 pólos Concorrente Std Concorrente Alto Rend

28 May/2011Slide 28/9 Industry Sector Comparação dos Principais Métodos para Economia Controle de Velocidade (Inversores de Freqüência) Carregamento do Motor (% da carga nominal) Sistema de Transmissão Mecânica (Acoplamento) Qualidade de Energia Motores Alta Eficiência 6% 30% 5% 5% 3%

29 May/2011Slide 29/9 Industry Sector Distribuição de Custos no Ciclo de Vida...

30 May/2011Slide 30/9 Industry Sector Análise do Custo no Ciclo de Vida (LCC) Custos de energia representam % de todo o Custo no Ciclo de Vida em um motor

31 May/2011Slide 31/9 Industry Sector Cálculo dos potenciais de economia Bomba Média de Fluxo (Jan/09 – Mai/10) 60% Potência do Motor 900 HP Horas de Funcionamento 8760 hrs/a Consumo de energia (CONTROLE MECÂNICO) MWh/a Consumo de energia (CONTROLE ELETRÔNICO) MWh/a Economia: MWh/a 67% de Redução

32 Slide 32 Maio-11 Industry Sector Motivações para economia de energia Constatações da Siemens Estudos realizados mostram que… Mais de 50% de todo consumo de energia na indústria é devido a motores elétricos 30% dos acionamentos podem ser operados de forma mais eficiente. A operação otimizada de sistemas de acionamento pode economizar até 50% do consumo de energia.

33 Slide 33 Maio-11 Industry Sector Energy Optimization Services AnáliseViabilidade Implementação & Sustentabilidade Estimativa dos Potenciais Orientação Medidas eficiência energética Fases Implementação técnica e validação Conceito de implementação, ROI e viabilidade Energy Optimization Services (EOS) Energy Health Check (EHC) …Alinhamento Energy Optimization of Drive Systems (EoD) Estimativa Preliminar dos Potenciais Estudo Detalhado dos Acionamentos Implementação Technical Realization Validação Estimativa dos Potenciais de economia Estimativa dos Potenciais de economia Produtos e Soluções Energy Improvement

34 Slide 34 Maio-11 Industry Sector Capital intelectual – A chave do nosso sucesso Total de Projetos Realizados 93 20% pela equipe do Brasil 80% pela equipe internacional Total de Colaboradores Envolvidos 97 4% Consultores 54% Engenheiros 42% Técnicos Potencial Médio de Economia de Energia* 7,1% 5,1% Prédios Comerciais 9,1% Unidades Industriais Potencial Médio de Redução de Custos* 21,7% 35% - Prédios Comerciais 8 % - Unidades Industriais * Projetos Realizados pela equipe do Brasil

35 Title of the presentation Eng. Bruno Abreu Consultor Técnico / Eficiência Energética Siemens Ltda. / Industry Solutions Fone: Celular: Obrigado!


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